Многообещающим самолетом заинтересовалось и Министерство гражданской авиации (МГА), нуждавшееся в замене устаревающих транспортных Ан-26 и Ан-12. Новой машины, неприхотливой к условиям базирования и эксплуатации, требовало и освоение труднодоступных районов Севера, Сибири и Дальнего Востока. Однако требования МГА значительно отличались от тех, под которые первоначально проектировался Ан-72. «Аэрофлот» явно не устраивал «кузнечик», рассчитанный на небольшую нагрузку и короткие расстояния, и основным из его условий было увеличение дальности полета. С нормальной нагрузкой и двухчасовым запасом топлива она должна была составить не менее 3200 км. Грузоподъемность самолета гражданский заказчик требовал увеличить вдвое, доведя ее до 10 тонн.
Надо было увязать противоречивые требования ВВС и МГА. Решение задачи простейшим путем — повысить дальность, увеличив запас топлива — подняло бы нагрузку на крыло и снизило тяговооруженность, сведя к минимуму возможность КВП. Конструкторы выбрали компромиссный путь — сохранив базовую конструкцию, увеличить площадь крыла и его удлинение. Первоначально предполагалось сохранить прежний центроплан и установить новые консоли большей длины. Однако существовавшие станки не позволяли изготовить необходимые для этого цельнофрезерованные панели длиной до 12 м, и решено было нарастить крыло, пристыковав к прежним консолям дополнительные нужной площади. Это дало возможность выполнить доработки «малой кровью» непосредственно на опытных машинах. Переделанная «тройка» стала образцом для серийного исполнения Ан-72. Площадь крыла достигла 98,6 м2, а его удлинение с 7,4 возросло до 11.
Для сохранения управляемости по крену новое крыло было оснащено двухсекционными элеронами, внутренние из которых предназначались для крейсерского полета, а внешние включались в работу на малых скоростях. Вместимость самолета повысили за счет удлинения фюзеляжа на 1,4 м (это потребовало установки трех дополнительных шпангоутов), устранив тем самым и появившуюся тенденцию к скольжению на крыло, свойственную самолетам с крылом большого удлинения. Запас топлива доработанного Ан-72 довели до 16250 л. При испытаниях нового варианта Ан-72 максимальная дальность полета составила 5000 км, а с нагрузкой 1500 кг и двухчасовым резервом топлива 4200 км. Вместе с тем, наращивание крыла, введение стыковых узлов и удлинение фюзеляжа повлекли за собой увеличение массы планера самолета, а далекая от аэродинамического совершенства форма крыла с изломами по передней и задней кромкам привела к появлению паразитных вихрей и росту сопротивления. Максимальная скорость снизилась до 705 км/ч, а крейсерская составила 530-550 км/ч, (то есть стала такой же, как у турбовинтового Ан-32).
Упоминание эффекта Коанда теперь вызывало лишь усмешку — его роль в создании подъемной силы составляла лишь 5-7%, а основные несущие свойства обеспечивало само крыло увеличенной площади. По результатам испытаний введены были и другие изменения конструкции: сняты четыре секции недостаточно эффективных интерцепторов на центроплане (они находились в струе двигателей, а на посадке затенялись мотогондолами), установлено новое радиотехническое оборудование и навигационный комплекс.